인텔은 혁신적인 18A 프로세스 노드를 공개했습니다.이는 인텔 3 노드의 후속으로, 클럭 속도와 전압 확장성이 향상되어 다양한 애플리케이션에서 성능이 향상될 것을 약속합니다.
Intel 18A 프로세스 노드 소개: 획기적인 발전
2025 VLSI 기술 및 회로 심포지엄에서 인텔 은 최첨단 18A 공정 노드를 선보였습니다.이 신기술은 소비자 시장을 겨냥한 “팬서 레이크” CPU와 서버를 겨냥한 클리어워터 포레스트 E-코어 전용 제온 프로세서와 같은 미래 제품군을 구동할 것입니다.
고급 CMOS 기술
“첨단 고성능 컴퓨팅을 위한 RibbonFET(GAA) 및 Power Via를 탑재한 Intel 18A 플랫폼 기술” – Intel (논문 T1-1).이 획기적인 18A 기술은 RibbonFET와 Power Via를 활용하여 Intel 3 대비 30% 이상의 밀도 확장과 포괄적인 성능 향상을 제공합니다.칩 아키텍처의 최적의 사용성과 혁신을 위해 설계된 고성능(HP) 및 고밀도(HD) 라이브러리가 포함되어 있습니다.
인텔 18A 노드의 주요 특징은 RibbonFET 기술과 PowerVia에 있습니다.이러한 발전은 향상된 효율성과 차세대 처리 기술로의 전환을 위한 토대를 마련합니다.
인텔의 18A RibbonFET 기술 도입은 FinFET 공정에 비해 상당한 발전을 의미합니다.게이트 정전기 현상을 개선하고, 풋프린트당 유효 게이트 폭을 극대화하며, 기생 커패시턴스를 줄이고, 설계 유연성을 향상시킵니다.
FinFET에 비해 RibbonFET의 설계 개선 사항은 다음을 포함한 다양한 측면을 포함합니다.
- 180H 및 160H 라이브러리에 대한 다양한 리본 폭.
- 설계 기술 공동 최적화(DTCO)를 통해 최적의 논리 전력/누설 균형이 달성되었습니다.
- 비트셀 성능을 향상시키도록 SRAM에 맞게 특수화된 리본 폭입니다.
인텔의 18A PowerVia 기술을 통해 전력 공급 또한 크게 향상되었습니다.이 기술은 전면 연결 대신 후면 전원 신호선을 사용합니다.이 혁신적인 접근 방식은 다음과 같은 이점을 제공합니다.
- 향상된 논리 밀도.
- 우수한 표준 셀 활용.
- 신호 저항-정전용량(RC)이 감소했습니다.
- 전압 강하를 최소화했습니다.
- 설계의 유연성이 향상되었습니다.
인텔 18A 사양
| HP/DR 라이브러리 높이(nm) | 180/160 |
|---|---|
| 접촉 폴리 피치(nm) | 50 |
| M0 피치(nm) | 32 |
| HCC/HDC SRAM 영역 | 0.023/0.021마이크로미터² |
| 전면 금속층 수 | 10ML 저렴한 가격, 10ML 높은 밀도, 14-16ML 고성능 |
| 뒷면 금속층 수 | 3ML+3ML |
이러한 기술적 발전에 힘입어 Intel의 18A 프로세스 노드는 Intel 3에 비해 등전위 조건에서 15% 이상의 성능 향상을 달성했습니다.
1.1V 전압에서 18A 노드는 약 25% 더 높은 주파수 성능을 제공합니다.또한, 0.65V 미만의 저전압 동작을 지원하여 동일 클럭 속도에서 최대 38%의 전력 절감 효과를 제공합니다.이러한 성능 향상에 기여한 주요 요소는 다음과 같습니다.
- 리본FET 트랜지스터.
- 뒷면 전력 공급의 장점.
- 전면의 상호연결이 개선되었습니다.
- 프로세스와 설계의 공동 최적화.
밀도 확장의 경우, Intel의 18A 노드는 Intel 3에 비해 밀도가 최대 39% 향상되었으며, 후면 전력 기술은 셀 활용도를 8-10% 증가시키는 동시에 최악의 IR 드룹을 10배로 크게 줄였습니다.또한, Intel 3의 240nm에 비해 180nm의 HP 라이브러리 높이, Intel 3의 210nm에 비해 160nm의 HD 라이브러리 높이, 그리고 Intel 3의 30/42에 비해 32/32의 M0/M2 피치를 제공합니다.
SRAM 스케일링 측면에서 18A 노드는 인텔 3 대비 HCC SCRAM 밀도가 30% 향상되어 HCC는 0.0230µm², HDC는 0.0210µm²를 제공합니다.또한, 인텔은 18A 노드의 반복적인 개선과 18A-P 및 18A-PT와 같은 추가 변형 제품을 2026년에서 2028년 사이에 출시할 계획이며, 이를 통해 고객들이 칩 생산에서 이러한 발전을 활용할 수 있도록 장려하고 있습니다.
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